เตาไมโครเวฟอุ่นอาหารอย่างไร

เตาไมโครเวฟ ทำ ปล่อยรังสีความร้อนเพื่อทำให้อาหารร้อนขึ้น. รังสีไมโครเวฟ เป็น การแผ่รังสีความร้อน. ด้วยเหตุผลบางอย่าง, ครูและหนังสือก่อนวัยเรียนมีความเข้าใจผิดว่ารังสีความร้อน = รังสีอินฟราเรด. ความถี่ทั้งหมดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ามีพลังงาน, จากคลื่นวิทยุ, ไมโครเวฟ, คลื่นอินฟราเรด, แสงที่มองเห็น, อัลตราไวโอเลต, และรังสีเอกซ์ไปจนถึงรังสีแกมมา. ความถี่ของการแผ่รังสีทั้งหมดจะทำให้วัตถุที่ชนนั้นร้อนขึ้น ดังนั้นจึงอาจเป็นการแผ่รังสีความร้อนได้. เมื่อนักฟิสิกส์ใช้คำว่า “การแผ่รังสีความร้อน”, พวกเขาหมายถึงรังสีที่มีความสามารถในการทำให้วัตถุร้อนขึ้น. หรือหมายถึงสเปกตรัมความถี่กว้างที่มีรูปร่างที่แน่นอนซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวปล่อย.

แผนภาพนี้แสดงสเปกตรัมความถี่ของการแผ่รังสีความร้อนที่ปล่อยออกมาจากวัตถุวัตถุสีดำซึ่งมีอุณหภูมิเท่ากับ 2000 K. แม้ว่าการแผ่รังสีความร้อนส่วนใหญ่จะอยู่ในแถบความถี่อินฟราเรดก็ตาม, การแผ่รังสีความร้อนบางส่วนอยู่ในรูปของไมโครเวฟ, แสงที่มองเห็น, และอัลตราไวโอเลต. โปรดทราบว่าทั้งแกนความถี่และแกนกำลังจะถูกพล็อตบนสเกลลอการิทึมเพื่อให้วิเคราะห์เส้นโค้งได้ง่ายขึ้น. ภาพสาธารณสมบัติ, แหล่งที่มา: ภาพสาธารณสมบัติ. ภาพสาธารณสมบัติ.

ยิ่งมีอุณหภูมิของร่างกายที่เปล่งประกายมากขึ้น, ยิ่งจุดสูงสุดในสเปกตรัมของการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจะเปลี่ยนไปสู่ความถี่ที่สูงขึ้น. ดังนั้นโดยการดูความแรงสัมพัทธ์ของความถี่ต่างๆ ในแสงดาว, นักดาราศาสตร์สามารถระบุอุณหภูมิของดาวฤกษ์ได้. คำ “ความร้อน” ด้วยวิธีนี้หมายความว่ารูปร่างสเปกตรัมของรังสีเชื่อมโยงกับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิด. ในทางตรงกันข้าม, “รังสีที่ไม่ใช่ความร้อน” หมายถึง แสงที่ไม่สัมพันธ์กับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิด. ตัวอย่างเช่น, เลเซอร์เปล่งแสงผ่านกลไกที่แตกต่างจากเส้นใยร้อน. แสงเลเซอร์จึงไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของเลเซอร์และไม่ใช่รังสีความร้อน. แต่แสงเลเซอร์ยังคงมีพลังงานและยังสามารถให้ความร้อนกับวัตถุที่โดนได้. ถ้าคุณเอา “การแผ่รังสีความร้อน” หมายถึงรังสีที่นำพาพลังงานและทำให้สิ่งของร้อนขึ้น, เหมือนกับที่ครูระดับเตรียมอุดมศึกษาหลายๆ คนทำ, แล้ว ทั้งหมด รังสีคือความร้อน, เป็นอิสระจากความถี่หรือรูปร่างสเปกตรัม. การแผ่รังสีของเตาไมโครเวฟทำให้ซุปร้อนในลักษณะเดียวกับที่การแผ่รังสีของแคมป์ไฟทำให้ชาวแคมป์ร้อนขึ้น: ผ่านรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า. ความเข้าใจผิดที่ว่ามีเพียงรังสีอินฟราเรดเท่านั้นที่เป็นความร้อนอาจมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าร่างกายมนุษย์ที่มีชีวิตอยู่ในอุณหภูมิที่รังสีความร้อนถึงจุดสูงสุดในอินฟราเรด. หากทหารอยากเห็นศพมนุษย์ในเวลากลางคืน, เขาใช้แว่นตาอินฟราเรด. แต่การแผ่รังสีความร้อนของดวงอาทิตย์จะถึงจุดสูงสุดในย่านความถี่แสงที่มองเห็นได้, และการแผ่รังสีของมันก็เหมือนกับความร้อนทุกประการ. ในความเป็นจริง, แสงอินฟราเรดส่วนใหญ่ถูกชั้นบรรยากาศดูดกลืนไว้และไม่ส่งมาถึงเราบนพื้นผิว. แสงแดดไม่มีปัญหาทำให้เราร้อนขึ้น, และรูปร่างสเปกตรัมของมันเชื่อมโยงกับอุณหภูมิของดวงอาทิตย์, แม้จะมีรังสีอินฟราเรดน้อยมากก็ตาม.

เครดิต:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/05/16/how-does-a-microwave-oven-heat-up-food-even-ถึงแม้ว่า-it-emits-no-thermal-radiation/